为了解决山东的领导层问题，党中央决定派刘少奇去一趟山东。1942年2月11日，毛泽东致电朱、陈、罗并告刘少奇，说明中央派刘少奇去解决山东领导层的争论。3月3日，中共中央书记处再次致电陈、罗，再次明确“山东的军事统一指挥，是要你们来负责的”。但是中央书记处同时认为，一一五师(去年)12月2日对山纵的指示，口口声声“必须”、“立即”，态度是不好的。中央书记处要陈、罗等人“首先检查自己，责备自己”。3月8日，中央书记处又致电山东纵队政委黎玉，要求他们虚心向一一五师师部学习，尊重和接受陈、罗的指挥，更多地帮助主力军，才能得到更多的帮助。
4月10日，刘少奇到达山东抗日根据地。在刘少奇的耐心劝说下，山东班子的团结问题有了改善。5月4日，朱、陈、罗、黎4人联名致电中共中央，做了深刻的检查，提出了整改的措施。
1943年2月19日，黎玉致电彭德怀、杨尚昆、滕代远、罗瑞卿并报中央书记处，提出统一山东领导的建议，建议罗荣桓任一一五师与山纵合并后的山东军区司令员，朱瑞任政委兼分局书记。黎玉还建议:“陈光可回延安。陈身体弱，同时亦愿意在延安学习。如此更利于集中统一领导。分局同志在少奇同志帮助后，团结上已无隔膜之处。”
2月28日，就一一五师与山东纵队合并后的人事安排，毛泽东致电彭德怀征求意见。毛泽东的意见是，以罗荣桓为一一五师政治委员、山东军区司令员兼一一五师代师长，黎玉为一一五师及山东军区副政委，朱瑞、罗荣桓、黎玉为山东分局常委，朱瑞为书记，陈光调延安学习。根据毛泽东的电报，山东分局领导成员间就先调陈光回延安学习一事达成一致。
3月1日，罗、朱、黎致电中央军委和“集总”的彭、滕、罗:“我们研究了分局委员本身分工的问题，同意陈光同志回延安学习……今后分局分工，由罗荣桓任军区司令兼政委，朱瑞任分局书记并帮助军区政治工作，黎玉任分局副书记并帮助军区建设工作，必要时轮流到附近各军区帮助工作，如何请彭、滕电示。”
3月5日，彭、滕、罗致电毛泽东，完全同意山东分局的意见。为了统一领导班子的需要，陈光退出山东分局，调离一一五师，就成为一种不得不作出的选择。3月12日，毛泽东、朱德、王稼祥致电罗荣桓，告知党中央已经决定由他担任山东军区司令员兼政委并代师长，陈光回延安学习。3月22日，八路军总部正式发布命令:“奉中央军委电令，实行一元化领导，决定山东军区与一一五师合并，并任命罗荣桓为军区司令员兼一一五师政治委员并代师长，黎玉为军区政治委员。原代师长陈光调延安学习。此令。”这样，陈光离开山东，离开一一五师，成了定局。